浅谈电务系统信号设备的发展方向

RossKinne

摘 要 本文介绍了在现有信号系统基础上发展提速的制约因素，阐述了为发展提速，信号系统应进行的改进方向；并提出了对应提速设备，电务部门应进行的相应改革。
关键词 铁路 电务系统 信号设备
一、信号系统中制约我国提速的因素
1.20世纪80～90年代初，在低速、重载、高密度运输模式下，为扩能、安全需要，迅速发展并全面普及的铁路信号系统，如车站电气集中、区间半自动和自动闭塞、机车三大件（机车信号、无线列调、列车运行监控）、编组站及驼峰自动化以及调度监督等，为“九五”期间的铁路提速，创造了十分有利的内部技术环境，有力地保证了提速的顺利进行。
2.由于客车提速引起的运输模式的变化，列车速度差别不断扩大，而客货混合运输又长期与提速并存，使传统的信号技术基础受到严重挑战，存在许多不适应的方面。因此，如何面对挑战，创造机遇，发展新一代的信号技术，是摆在新世纪信号工作者面前的历史性任务。
3.由于传统的信号设备已在全路得到普及，要在短期内进行全面改造是不现实的，但应抓住重点，将制约提速发展的主要矛盾，如信号显示方式、自动闭塞制式、列车控制技术等放在优先的位置予以改进。
4.由于铁路运输模式的改变是一个渐变的过程，因而任何信号系统的改进又必须考虑与原有的信号体系和行车规则相衔接，在不断适应运输新旧模式的转换中，建立起新的铁路信号体系。
二、信号系统的改进方向
在铁路提速过程中，既有信号系统是现阶段提速顺利进行的保证。但在许多方面，特别是基础的安全体系方面，不能适应提速的需要，它将约束提速的进一步发展。而采用一些修修补补的办法是不能达到预期目的，还有可能留下安全隐患，应实现以下根本转变。
1.信号显示制式要实现由进路式向速差式的转变，信号显示方式由地面信号为主向机车信号为主的方式转变。
2.自动闭塞制式要由地面三显示制式，向地面四显示速差制转变，并逐步过渡到以机车信号为主的多显示自动闭塞。
3.列车速度控制技术由ATS（自动停车装置）向ATP（列车超速防护）转变。
4.信号联锁设备应由车站集中联锁向区域集中联锁与区段集中联锁发展，而且应与调度指挥系统、列车运行控制系统紧密结合，形成高安全、高可靠、高效率的列车控制网络。
5.信号基础技术应由模拟技术逐步向数字技术转变， 基础器件由电磁式机电元器件向电子元器件及故障-安全的计算机系统过渡，广泛采用检测及故障诊断技术以极大地提高信号装置的运行可靠性。
6.轨道电路与信息传感器应由有绝缘、少信息、抗外界干扰弱向无绝缘、 多信息、抗强干扰的方向发展。因此，数字化的音频轨道电路将具有较强的生命力。站内轨道电路则应充分考虑列车控制的需要，叠加的电码化设备应能连续地提供列车控制所需的信息。各种在信号领域内已广泛使用的信息传感器，如计轴设备、应答器等应得到相应发展。以无线数字传送技术为基础的信号技术的发展，应提到议事日程，予以关注。
三、电务系统信号设备应进行的改革
随着时代的前进，铁路技术的日益更新，对铁路电务的各方面要求越来越高，中国铁路电务进入了跨越式发展阶段。
铁路电务跨越式发展的总体思路是：以提速、扩能、安全为中心，以加快推进铁路信息化、行车自动化和运输调度现代化为目标，用先进的信息技术改造传统的通信信号，逐步实现技术结构的升级调整和主体装备的更新换代，实现由制约型向适应型、由模拟技术向数字技术、由计划修向状态修过渡，实现铁路电务跨越式发展。
由于跨越式发展的需要，中国的铁路系统将面临一个大的技术革新，铁路电务跨越式发展的七大任务每一个都和我们息息相关，铁路电务跨越式发展在带给我们机会的同时还将是对我们的一次考验。铁路电务跨越式发展的七大任务是：
1.加快以行车自动化为目标的铁路运输调度指挥现代化的建设。以TDCS为平台，以新一代CTC为核心，以行车自动化为目标，构建我国铁路现代化的运输指挥系统，全面推动铁路运输调度模式的变革，实现提高效率，保证安全和减员提效三大目标。新一代CTC解决了调车问题，解决了过去频繁交换权的问题，解决了按图自动排路的行车自动化的问题，解决了系统综合集成的问题，解决了无人化车站的问题。
2.加快以适应提速需求为目标的列车运行控制系统的建设。列车运行控制系统的建设包括两部分，一部分是实现机车信号主体化，还有一个就是列车超防。机车信号主体化是一个复杂的系统工程，它包括四个子项目：第一个就是用ZPW-2000来统一自动闭塞制式，这是主体机车信号和超防的基础，第二个是统一低频信息码，第三个是要完成新一代的电码化，第四个就是要装备故障安全的车载信号设备。其中三项是地面的工作，说明要实现机车信号主体化，四分之三的工作量是在地下，而统一自闭制式又是基础的基础。
3.加快车站计算机联锁，驼峰自动化技术装备的发展。几大干线CTC要大发展，车站联锁设备也要同步大面积改造，实现主要设备的更新换代。
4.积极推进综合移动通信技术的发展。以GSM-R为载体，建成集调度指挥，工务移动，列车控制信息传输等功能为一体，实现语音数据业务综合全路一张大网的移动通信系统平台。要求GSM-R建设要与CTC同步，要和新线建成同步，要和既有线无线列调改造同步，所以发展GSM-R是电务跨越式发展中非常重大的一件事，这是技术结构的重大调整。
5.加快铁路运输通信基础网的完善发展。基础网是铁路信息化的基础，但是现在的铁路运输通信的基础网仍然是制约铁路信息化发展瓶颈，应急通信还不能满足运输的要求。
6.研发和推广应用电务安全技术。其中包括围绕运输安全，发挥电务技术优势的若干独立项目。
7.推动电务生产布局的调整。对新技术电子设备实行以局为单位的电子设备检修中心的专业化集中修，日常检修实行天窗修，积极创造条件向状态修过渡。TDCS、CTC、CTCS、ZPW-2000、GSM-R大家或许熟悉、或许陌生，但是今后的很长一段时间里都会接触到这些新技术、新设备，目前我们能做的应该是积极学习这些新技术，在施工过程中不断积累经验，为迎接这场铁路电务技术革命做好充分的准备。
四、结束语
近几十年来，世界范围内信息化水平的提高成为铁路通信信号技术发展的原动力。铁路信号技术的发展逐步实现微机化、综合化、集成化和智能化；世界通信技术的发展已由模拟向数字转化，实现了程控数字交换，发展宽频带信息传输和智能网络管理以及卫星通信技术是发展趋势。
目前，我国还没有统一的适用于时速 200公里以上的客运专线和高速铁路的列车运行控制系统，调度集中（ CTC）也刚刚起步，尚处在研发和应用的初级阶段。近年来，特别是铁路跨越式发展以来，我国铁路通信信号技术已取得了很大进展，正由继电设备向微电子技术发展，现有的设备除个别为引进国外产品外，绝大部分实现了国产化。
参考文献
[1]傅世善.闭塞与烈空概论[M].北京：中国铁道出版社，2006，（1）.
[2]林瑜筠.区间信号自动控制[M].北京：中国铁道出版社，2007，（1）.